用于透湿气性结构的低粘度热塑性组合物及其在吸收制品中的应用制造技术

本发明专利技术涉及热塑性组合物，通过将该组合物涂覆在基材上制得不透液体、透湿气的层。该热塑性组合物包含较佳的热塑性聚合物和用于调节加工条件时组合物粘度的合适增塑剂。由本发明专利技术热塑性组合物制得的层可用于需要透湿气性的多种用途，例如用于吸收制品中，例如尿片、卫生巾、内裤衬垫和失禁用产品、保护性床罩、防护服等。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热塑性组合物，通过将该组合物涂覆在基材上制得透湿气、不透液体的层。本专利技术的组合物可用于需要透湿气性的多种用途，例如用于吸收制品中，所述吸收制品例如是尿片、卫生巾、内裤衬垫和失禁用产品、保护性床罩、防护服等。
技术介绍
本领域中已知除了具有透湿气性外，还具有不透液体性能的热塑性膜。特别好的是这样一类亲水性连续膜，它们不是通过材料中的开孔或开口来使湿气流动的，而是通过在湿气浓度较高的膜的一面吸收水分，在湿气浓度较低的膜的另一面解吸或蒸发水分而使大量湿气透过膜进行传递。例如，WO 95/16746揭示了由a)嵌段共聚醚酯、嵌段共聚醚酰胺(如PebaxTM)和或聚氨酯，b)与a)不相容的热塑性聚合物和c)相容剂的混合物制得的膜。该膜不透液体，透湿气率约为700克/米2/天。此外，US5,447,783揭示了一种透气不透水的多组分膜结构，该膜结构至少具有三层外层是疏水性共聚醚酯弹性体(厚度为1.3-7.6微米，WVTR为400-2500克/米2/24小时)，内层为亲水性共聚醚酯弹性体(厚度为7.6-152微米，WVTR至少为3500克/米2·24小时)。US 5,445,875揭示了一种防水、防血、防病毒的透气性层合材料。该层合材料包含织造/非织造织物和厚度约为1密耳(25.4微米)的挤出膜(如HytrelTM)。其它复合层合材料描述于例如US 5,599,610，它揭示了用于手术服的三层层合织物，包含织造织物的外层和微孔聚氨酯膜的内层，所述微孔膜的厚度为12-55微米，MVTR为1100克/米2·24小时．直立(upright)和5500克/米2·24小时．倒置(inverted)(ASTM E96-B)。聚醚-聚氨酯粘合剂用来粘合这两层。同样，US 5,532,053揭示了高透湿气性的医用膜，它可以层合在非织造材料上。层合膜包含聚醚酯共聚物的第一层和选自特定聚合物类的第二和第三层。该膜的MVTR大于750克/米2·24小时(ASTM F1249)，厚度小于1密耳(25.4微米)，较好是0.6-0.75密耳(15-19微米)。US 4,938,752揭示了包含共聚醚酯膜的吸收制品，该膜具有降低的透水性，透湿气率为500克/米2·24小时(用具体说明的试验方法测得)，厚度为5-35微米。该专利未揭示支承基材。US 4,493,870揭示了柔性的多层防水制品，它包含覆盖有共聚醚酯膜的纺织品材料，所述膜的MVTR至少为1000克/米2·24小时(ASTM E96-66)，厚度为5-35微米。GB2024100揭示了一种柔性的多层抗水制品，它包含微孔疏水外层(它是透湿气但不透液体的)和MVTR高于1000克/米2·24小时的聚醚聚氨酯的亲水性内层。已知用于具有透湿气、不透液体的亲水连续膜或层的组合物包括热塑性聚合物，如聚氨酯、聚醚-酰胺嵌段共聚物、聚乙烯-丙烯酸共聚物、聚环氧乙烷及其共聚物、聚交酯及其共聚物、聚酰胺、聚酯嵌段共聚物、磺化聚酯、聚醚-酯嵌段共聚物、聚醚-酯-酰胺嵌段共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸及其衍生物、离聚物、乙酸乙烯酯含量超过28％(重量)的聚乙烯-乙酸乙烯酯、聚乙烯醇及其共聚物、聚乙烯醚及其共聚物、聚2-乙基噁唑啉及其衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮及其共聚物、热塑性纤维素衍生物，以及它们的混合物。所述组合物可用于制备具有高度透湿气性值但又不透液体的层和膜，所述层和膜特别好的是用于一次性的吸收制品中。然而，由上述热塑性组合物制得的膜和层存在这样一个问题，即所述组合物在加工条件下通常是高度粘性的塑性状态，只能通过挤出技术进行加工。用来由热塑性聚合物制备膜和层的挤出工艺是熟知的，但是具有相当复杂的缺点；这些工艺实际上需要昂贵的设备，通常包含高功率螺杆挤出机使塑性状态的材料压经过缝模，形成膜或层。挤出工艺条件通常还包含相当高的温度和压力。此外，用于形成膜或层的挤出设备难以加入生产线中，如用于生产一次性吸收制品的生产线。此外，挤出工艺不适合于制备厚度特别小的膜，如5-10微米的膜。此外，在层合复合结构的情况下，即一层较佳的透湿气、不透液体的组合物层合在基材(如纤维层)上，通常需要加入粘合剂以确保膜永久性固定在基材上。然而，这样会对所得复合物整体的透湿气性产生不利影响，并增加生产工艺的复杂性。因此，需要提供这样一种组合物，它能用于制备透湿气、不透液体的亲水连续层，该层具有较佳的透湿气和不透液体的性能，所述组合物还易于加工，可在基材上形成更好的薄膜涂层，由此无需使用复杂的常规挤出设备。专利技术概述本专利技术涉及一种热塑性组合物，它包含热塑性聚合物或者聚合物的混合物，于温度为比所述聚合物或者聚合物混合物的DSC熔点(如本文中所述进行测定)高20℃、频率为1弧度/秒时的粘度为高于5000泊，所述热塑性聚合物选自聚氨酯、聚醚-酰胺嵌段共聚物、聚乙烯-丙烯酸共聚物、聚环氧乙烷及其共聚物、聚交酯及其共聚物、聚酰胺、聚酯嵌段共聚物、磺化聚酯、聚醚-酯嵌段共聚物、聚醚-酯-酰胺嵌段共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸及其衍生物、离聚物、乙酸乙烯酯含量超过28％(重量)的聚乙烯-乙酸乙烯酯、聚乙烯醇及其共聚物、聚乙烯醚及其共聚物、聚2-乙基噁唑啉及其衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮及其共聚物、热塑性纤维素衍生物，或者它们的混合物，合适的相容性增塑剂或者增塑剂的共混物，用于调节所述粘度，所述热塑性组合物在温度为210℃或更低、频率为1弧度/秒(rad/s)时的粘度为50-4000泊，在温度为210℃或更低、频率为1000弧度/秒时的粘度低于2000泊。专利技术的详细说明用于制备透湿气、不透液体的亲水连续膜或层的较佳热塑性聚合物是聚氨酯、聚醚-酰胺嵌段共聚物、聚乙烯-丙烯酸共聚物、聚环氧乙烷及其共聚物、聚交酯及其共聚物、聚酰胺、聚酯嵌段共聚物、磺化聚酯、聚醚-酯嵌段共聚物、聚醚-酯-酰胺嵌段共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸及其衍生物、离聚物、乙酸乙烯酯含量超过28％(重量)的聚乙烯-乙酸乙烯酯、聚乙烯醇及其共聚物、聚乙烯醚及其共聚物、聚2-乙基噁唑啉及其衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮及其共聚物、热塑性纤维素衍生物，以及它们的混合物。在上述热塑性聚合物中，特别好的是热塑性聚醚-酰胺嵌段共聚物(如PebaxTM)、热塑性聚醚-酯-酰胺嵌段共聚物、热塑性聚酯嵌段共聚物(如HytrelTM)、热塑性聚氨酯(如EstaneTM)，或者它们的混合物。这些热塑性聚合物或者聚合物混合物在加工成膜或层的已知工艺(如使用高功率螺杆挤出机的挤出工艺)的典型工艺条件时在熔融状态下通常是高度粘性的。尤其是热塑性聚合物或者聚合物的混合物在温度比DSC(差示扫描量热法)熔点高20℃、频率为1弧度/秒时的粘度高于5000泊，所述DSC熔点对应于DSC峰值的温度，或者在聚合物混合物多于一个峰的情况下对应于最高DSC峰的温度。本专利技术热塑性组合物的粘度可通过提供包含热塑性聚合物或者聚合物混合物和合适的增塑剂或者增塑剂共混物的热塑性组合物加以调节，所述增塑剂或者增塑剂共混物可与热塑性聚合物相容，并可降低热塑性组合物在熔融状态时的粘度。按照本专利技术，热塑性组合物具有以下复数粘度(η*)在210℃或更低的温度、1弧度/秒的频率时，50泊＜η*＜4000泊，较好是100泊＜η*＜2000泊，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性组合物，包含：热塑性聚合物或者聚合物的混合物，在温度比所述聚合物或者聚合物混合物的ＤＳＣ熔点高２０℃、频率为１弧度／秒时的粘度高于５０００泊，所述热塑性聚合物选自聚氨酯、聚醚－酰胺嵌段共聚物、聚乙烯－丙烯酸共聚物、聚环氧乙烷及 其共聚物、聚交酯及其共聚物、聚酰胺、聚酯嵌段共聚物、磺化聚酯、聚醚－酯嵌段共聚物、聚醚－酯－酰胺嵌段共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸及其衍生物、离聚物、乙酸乙烯酯含量超过２８％（重量）的聚乙烯－乙酸乙烯酯、聚乙烯醇及其共聚物、聚乙烯醚及其共聚物、聚２－乙基＊唑啉及其衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮及其共聚物、热塑性纤维素衍生物，或者它们的混合物，合适的相容性增塑剂或者增塑剂的共混物，用于调节所述粘度，所述热塑性组合物在温度为２１０℃或更低、频率为１弧度／秒时的粘度为５０－４０００ 泊，在温度为２１０℃或更低、频率为１０００弧度／秒时的粘度低于２０００泊。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：I科赞涅，G帕伦博，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]